平定县位于阳泉市南部。南接昔阳县，西连寿阳县，东北同盂县接壤，西北与阳泉市郊区毗邻，东以太行山为界与河北省井陉县为邻。全县总面积1350平方千米，总人口32万人（2008年）。辖8个镇、2个乡：冠山镇、冶西镇、锁簧镇、张庄镇、东回镇、柏井镇、娘子关镇、巨城镇、石门口乡、岔口乡。县政府驻冠山镇评梅西街，距阳泉市中心9千米，距省会太原127千米。
境内西、南、北三面高而中、东部低，仅县城附近有小片平川。地貌以山地和丘陵为主。西部为砂页岩山地区，东部为石灰岩山地区，中部为盆地，是黄土覆盖的砂页岩丘陵区。最高点七千寨山，海拔1529.9米；最低点绵河娘子关河谷，海拔仅350米。主要河流有桃河及其支流温河等，属海河水系。属暖温带大陆性季风气候，年平均日照2696.3时，年平均气温10.5摄氏度，年平均降水量543.5毫米，无霜期为159天。
矿藏丰富，盛产煤、铁，还有铝矾土、瓷土、耐火黏土、镁、磷、石灰石、石膏、硫磺、白云石、重晶石等。石太铁路、太旧高速和阳（泉）黎（城）等干线公路过境。名胜古迹有省级重点文物保护单位冠山书院和娘子关，省级森林公园冠山林场，以及开河寺石窟、文庙大成殿、马齿岩寺、明长城、娘子关瀑布等。